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Pitomia Design Folder Page: 1 / 20

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Pitomia

more you brain,

faster you go !

Pitomia

The more you Think,

The faster you go !


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The team………………….. 3 L’équipe

Project phases ……………….…………….. 4 Organisation du travail

The P28 car - P28 CAD……………………………….. 5 La voiture – CAO P28

The car - P28 materials………………………………..……………….. 6 La voiture – les matériaux de la P28

The car - P28 Innovations………………………………………………………………….. 7 La voiture – Les innovations de la P28

The car - P28 wheels………………………………………………………………………….………. 11 La voiture – Les roues de la P28

The car - P28 Engine…………………………………………………………………………………….……. 12 La voiture – Le moteur de la P28

The car - P28 cotation……………………………………………………………………………………….…….. 13 La voiture – La cotation de la P28

The car - Realistic rendering………………………………………………………………………….. 14

La voiture – Rendu réaliste

The car - Anaglyphic rendering………………………………………….….…………….. 15 La voiture – Rendu anaglyphe

The car - P28 simulations…………………………………………………………………. 16 La voiture – La simulation de la P28

The car - P28 manufacturing……………………………………….. 17 La voiture – L’usinage de la P28

The car - P28 performances…………….. 18 La voiture – Les performances de la P28

sponsoring……………………………..….. 19 Sponsoring

conclusion……………….. 20 Conclusion


The

Te

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TT homas

Manufacturing

Engineer Ingénieur Fabrication

Thoo mas

Resource Manager Responsable

Ressources

MiMi chaël

CAD Engineer Ingénieur CAO

Haa drien

Team Manager

Graphic Designer Responsable Equipe

Ingénieur Graphiste

Like The renault f1 team,

we used catia v5 softwa-

re to design our car. We

also chose tu use the sa-me naming system

Comme Renault F1 Team, nous avons utilisé le logiciel CATIAV5 pour conce-voir notre voiture. Nous avons aussi choisi le même système d’appellation.

In France,

white is for a pure base

Yellow is for self confidence

Blue is for serenity

Red is for triumph

Orange is for good humour

En France, Le blanc représente une base pure Le jaune représente la confiance en soi Le bleu représente la sérénité Le rouge représente le triomphe Le orange représente la bonne humeur

Team Pitomia was formed in October 2006. Ha-

drien, mickaël, Thomas and Thomas are all in

the final year of highscool so they have the skills to achieve the highest podium

L’équipe Pitomia s’est formée en octobre 2006. Hadrien, Michaël Tho-mas et Thomas. Etant en terminale sciences et technologie, Pitomia a donc suffisamment de compétences pour mener l’écurie au sommet.

Our visual identity is based on a

combination of the major col-ours of our sponsors and of course of our national flag.

Our logo consist of linked lines

which are flying upwards like

us : a Team READY TO GO HIGHER AND HIGHER TO WIN

Le look de nos supports de communication est un lien entre l’identité de l’équipe et celle de nos sponsors. Nos couleurs associent celles des spon-sors majeurs et celles de notre drapeau national. Notre logo, est composé de lignes regroupées se déplaçant vers le haut, comme nous : De proches amis prêt à aller de plus en plus haut pour ga-gner !

Pitomia P28

Renault R28


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To design our car we used Catiav5 software. TO

make it the best car of the contest, we chose to use CAD software for the digital design, simulation and

manufacturing. We have also studied what other

teams have done last year, in order to innovate where others have never explored !

Pour concevoir notre voiture nous avons utilisé le logiciel CATIA V5. Pour réali-ser la meilleure voiture de la compétition, nous avons utilisé notre logiciel de CFAO pour les majeures parties de la chaîne numérique de la voiture (conception, simulation, usinage, etc. ). Nous avons aussi étudié ce que les au-tres équipes ont fait les années passées pour innover là où elles n’avaient ja-mais exploré !

The project has a budget of 14077$, it

includes a budget to come to Malaysia

for the final, manufacture the car, create our team clothes and create the

pit. Thanks to our sponsors, we had

enough money to take care of this.

Pour les besoins du projet, nous avons planifié un budget pour venir en Malaisie pour la finale, la réalisation de la voi-ture, la création des vêtements et la création du stand. Grâ-ce aux sponsors, nous avons eu suffisamment d’argent pour faire tout cela.

We worked on this

project during five months at the rate of six hours per week on well defined tasks.

Nous avons travaillé sur ce projet pendant cinq mois à raison de six heures par semaine sur des tâ-ches bien définies.


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Dimensions

Length: 179.97 mm

Width (wheels included): 82.79 mm

Height: 43.802 mm

Front Airfoil: 58 mm

Rear airfoil: 65 mm

Weight: 0.056 kg

Dimensions

Longueur : 179.97 mm Largeur (roues incluses) : 82.79 mm Hauteur : 43.802 mm Aileron avant : 58 mm Aileron arrière : 65 mm Poids : 0.056 kg

We started with paper sketches be-

fore using CATIAV5 to design the body

of the car. The car was designed

with a CATIAV5 workshop called « Imagine and Shape » which is simi-

lar to digital play-doh.

Nous sommes partis d’esquisses sur papier avant de les insérer dans CATIA V5 et de concevoir le châssis. La voi-ture a été modélisée en grande partie grâce à l’outil “Imagine and Shape” qui est un atelier de pate à mode-ler numérique.

P28 is fully in accordance with the

international rules and is ready for the 2008 international final.

La P28 est entièrement certifiée conforme au cahier des charges international et a été déclarée apte à concourir pour la saison 2008.


Aluminium

Aluminium is used for the wheels and for the adjustable

cone of the steering joint.

L’aluminium est utilisé pour la réalisation des roues et des cônes d’ajustements de la liai-son pivot.

Carbon Fibre

Very resistant material, carbon fibre has

been used for the axles of the wheels due to its very light weight.

Matériaux très résistant, le carbone a été utilisé pour les axes des roues pour son poids très faible.

Balsa wood

Main material of the car, it is used only for the car’s

body.

Matière principale de la voiture, le balsa est utilisé uniquement pour la fabrica-tion du châssis.

Sapphire

Synthetic sapphire has been chosen

for the bearings of the steering joint on account of its very low friction coefficient.

Le saphir a été choisi pour les paliers de la liaison pivot des roues de la voiture en raison d’un coefficient de frottement très faible.

ABS Plastic

ABS has been used for the cage containing the

sapphire bearing. This material has the advan-tage of being very light.

L’ABS a servit à réaliser les boitiers contenant les paliers saphir, ce thermoplastique a pour avantage d‘être léger.

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The Sapphire bearing () produce an excellent friction coefficient thanks

to its shape which allows a linear contact. The bearing scrub on a cone ()

which block’s the horizontal displacement of the axle () for an optimal

positioning. Assembly is placed into a cage () which avoids the manufac-

turing default and optimizes the concentricity of the axle.

Le palier en saphir (1) assure un excellent coefficient de frottement grâce à ses formes qui permettent un contact linéique. Le palier frotte sur le cône (3) qui permet un blocage de l’axe (4) en translation pour un posi-tionnement optimal. Le tout est placé dans une cage (2) qui permet d‘éviter au palier de subir les défauts d’usinages et améliore la concentricité du train roulant.

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To create an high-performance car, the constantly innovated to gain every Hun-

dredth of a second on the track. During our research, we conclude that no team

had developed an optimal solution for the steering joint. That is why we chose to

design a new solution. Our joint is made-to-measure with a sapphire bearing to

offer maximum rotation for a minimum friction. This technology is also used for

watch-making.

Pour pouvoir réaliser la voiture la plus performante, l‘équipe n‘a cessé d‘innover pour gagner le moindre centième sur la pis-te. Durant nos recherches, nous nous sommes rendus compte que beaucoup d‘équipes n‘exploitaient pas assez la liaison pi-vot, c‘est pour cela que nous y avons consacré beaucoup de temps. Notre liaison est réalisée avec des pa-lier sur mesure en saphir afin de garantir un roulement optimum pour un poids minimum. Cette technolo-gie est utilisée principalement en horlogerie.

White sapphire ring

Bague avec un saphir


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In order to innovate as much as possible, the team studied the surrounding

environment of the car. When we exanimed the time measurement system,

we noted that the infra-red sensor is obstrued with the front wheel. So we

chose to put a vertical part on the front airfoil to pass the finish line as early as possible.

Afin d’être le plus innovant possible, l’équipe s’est penchée sur l’environnement de la voiture. En étudiant le système de mesure du temps, nous avons constaté que le faisceau infrarouge est coupé au niveau de la roue. Nous avons donc choisi de mettre une partie verticale sur l’aileron avant pour couper la ligne d’arrivée le plus tôt possible.

With the front vertical airfoil the finish line is passed with the front airfoil that is to say 21 mm earlier.

Avec les parties verticales, le faisceau est coupé dès que l’avant de la voiture passe la ligne soit 21 mm plus tôt.

The time measurement system is composed

of an infra-red emitter and receiver. When

an object passes between these two part, information is sent to the computer.

Le système de mesure du temps est composé d’un émetteur et d’un récepteur infrarouge. Quand un objet passe entre ces deux élé-ments, les informations sont envoyées à l’ordinateur.

Without the front vertical airfoil the finish line is passed at the level of the wheel : we loose time!

Sans l’aileron vertical avant, la ligne d’arrivée est passée au niveau des roues : nous perdons du temps.


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Aerodynamics is the most important factor to

obtain an excellent race-time, This is the rea-son why our car has several parts that allow an improve air-flow.

L’aérodynamisme est le plus important pour réussir un excellent temps de course, c‘est pour cela que notre voiture présentes plu-sieurs parties qui permettent une meilleure pénétration dans l’air.

The aerodynamics lift (note Rz) is

a vertical force headed down-wards, which allows to maintain

control on bends. Then Our car

doesn’t need a specific shape to

increase this lift because the car never turn.

La portance (noté Rz) est une force verti-cale dirigée vers le bas, qui permet d’ob-tenir de l’appui dans les virages. Étant donné que nos voitures ne courent qu’en ligne droite, elles n’ont pas besoin de portance.

A lesson in physics

Our team engineers designed a rear

aerofoil as horizontal as possible in order to have the best air flow (blue arrows) and thus to decrease the aerodynamics lift as much as possi-ble.

Nos ingénieurs ont conçu l‘aileron arrière le plus horizon-tal possible afin que l‘air (flèches bleues) s‘écoule bien et que la portance (flèche rouge), inutile en ligne droite, soit nulle.

On the rear aerofoil, the air in-

take ducts allows to controlling the co2 flow (red arrow) on a

Straight path. It allows us to in-

crease speed and gain a maximum time.

A l‘arrière, les canalisations d‘admission d’air per-met de contenir le flux de co2 (flèche rouge) dans une trajectoire rectiligne. Cela entraine une meilleu-re poussée, cela permet donc d’augmenter la vites-se et de gagner quelques centièmes de secondes.

Front aerofoil is there for technical

reasons moreover, the vertical parts on the front aerofoil, assure a

directional stability. It allows to

avoid getting of the track.

En plus de leur utilité technologique, les parties vertica-les de l‘aileron avant assurent une trajectoire rectiligne à la voiture, et permettent ainsi d’éviter une sortie de piste.

Rear aerofoil

Air control and gas stream controlling co2


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Front aerofoil (sectioning view)

In order to allow the best air-flow

above the front wheels and to avoid turbulences, our front aerofoil was designed to guide air above the wheels So there is NO CHOC BETWEEN AIR AND WHEEL.

Afin de permettre un excellent flux d‘air au-dessus de la roue et d’éviter toutes turbulences, notre aileron a été conçu afin d‘accompagner le plus possible l’air. Ainsi il n’y a pas de chocs entre l’air et la roue.

Without a hub (right wheel), the passage of air

causes some turbulences which reduce speed. With the hub (left wheel), the air flow is not perturbed.

Sans le moyeu (roue droite), le passage de l’air provoque des perturba-tions et des turbulences, ce qui réduit la vitesse. Avec le moyeu (roue gauche), le flux d’air n’est pas perturbé.

As everyone knows, the inside of wheels are a

source of turbulences. To reduce this, our en-

gineers designed a hub in order to reduce the air passage and avoid the turbulences.

Comme c‘est bien connu, l‘intérieur des roues est un nid à air, nos ingé-nieurs ont pallié à ce problème en créant des moyeux afin d‘empêcher le passage de l‘air et éviter toute turbulence.

Hub


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the p28’s wheels are made of aluminium and

they are hollowed out in order to lose as much weight as possible.

In order to have minimal contact with the track

we cambered the wheels by 0.05 mm while complying with the specification which imposes a tolerance of +/- 0.1 mm.

Les roues de la P28 ont été réalisées en aluminium et évidées pour per-dre le plus de poids. Afin d‘avoir un minimum de contact sur la piste nous cherchions lors de la conception un contact ponctuel. Le seul moyen fut de bomber les roues, le règlement tolérant +/- 0.1 mm, nous avons bom-bé les roues de 0.05mm.

The wheels are manufactured on a digital command machine

with 3 axis.

Les roues ont été réalisées sur un tour numérique 3 axes.

N10 (======================================)

N11 (=== Wheel Manufacturing ===)

N12 (======================================)

N13 G90 G17 G40 G21

N14 G1 G94 X3.161 Y25.724 Z40 F5000. S23000

N15 Z11.579 F700.

N16 X2.915 Y25.971 Z13.381

N17 X1.366 Y27.52 Z15.649

N18 X0.401 Y28.485 Z15.916

N19 X-1.591 Y30.476 Z14.928

N20 X-2.285 Y31.17 Z12.317

N21 Z23 F5000.

N22 X3.221 Y25.724

N23 Z11.579

N24 X3.152 Y25.153 Z11.518 F700.

N25 X2.94 Y25.365 Z13.298

N26 X1.496 Y26.809 Z15.761

N27 X-0.383 Y28.688 Z16.155

N28 X-2.142 Y30.447 Z15.174

N29 X-2.855 Y31.16 Z12.866

N30 Z23 F5000.

N31 X3.209 Y25.156

N32 Z11.546

We also use CatiaV5 software

to manufacture the wheels.

Nous avons utilisé le logiciel CATIAV5 égale-ment pour faire l’usinage numérique des roues.


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The p28 engine is a cO2 cartridge.

This engine is determined by the F1 in

schools specifications. All engines of

every teams are identical and are pro-

vided by the event organizer. The

specifications impose restrictions on the positioning of the cartridge inside the car.

Le moteur de la P28 est une cartouche de CO2. Ce moteur est imposé par le cahier des charges international. Tous les moteurs sont identiques pour chaque voiture de chaque équipe. Le règlement impose des restrictions sur le posi-tionnement du moteur dans la voiture.

Cartridge specifi-cation

Spécifications de la cartouche

Engine specifications:

Length: 64 mm

Width: 20 mm

weight: 0.025 kg

Capacity: 0.008 kg

starter: striker

Spécifications moteur :

longueur : 64 mm

largeur : 20 mm

poids : 0.025 kg

capacité : 0.008 kg

démarreur : percuteur

The car uses 8g of co2 per race


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after manufacturing, we

tested our prototypes. In order

to understand the behaviour of air-flow and measure the cx, we used a wind tunnel.

Après la fabrication, il fallait valider le prototy-pe. Afin de voir comment se comporte l’écoule-ment de l’air sur la voiture, nous avons utilisé une soufflerie.

Our sponsor, the Renault F1 Team, inspired us to use

phoenics, a virtual wind tunnel software to test our digi-tal mock-up prototype.

C’est parce que nous prenons exemples sur notre sponsor Renault F1 Team, que comme pour la conception, l’aérodynamisme des maquettes numé-riques ont été testées sur Phoenics, logiciel de souf-flerie virtuelle.

These tests allow to measure the

drag coefficient (cx) and the air

flow. This way, we could eliminate

several virtual prototypes and choose the best virtual prototype for manufacturing according to the best cx and air-flow.

Les tests sous Phoenics ont pour but de mesurer le coefficient de trainée (Cx) et la résistance à l’air de la voiture. Ces tests ont permit d’éliminer plusieurs maquettes numériques susceptibles d’être envoyées en fabrication. Le modèle numérique offrant le meil-leur Cx est choisi.

The drag coefficient of the p28 is 0.23

Le coefficient de trainée de la P28 est de 0.23

Once the aerodynamics tests were finished, we tested our prototype

using the track, with different steering joints and wheels, in order to choose the best combination.

Une fois l’aérodynamisme validé, des tests ont été effectué sur piste avec différentes liaisons pivots et roues afin de valider les liaisons au sol.

after all these tests, we are able to

guarantee the performance of our

p28.

C’est donc après tout ces tests, que nous avons pu garantir la performance de no-tre P28.


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Once the design was finished and

before machining, our manucfac-turing engineers did a cam thanks to catia v5 software from dassault systemes.

For this we have also innovated, we

have simulated the tool path and the machine itself which is designed on catiav5 software. Une fois la conception finie et avant l’usinage, nos in-génieurs en fabrication effectue une FAO grâce au logi-ciel CATIAV5 de Dassault Systèmes. Pour cela, nous avons aussi innové en ne simulant pas seulement la trajectoire de l’outil, mais tout le compor-tement de la machine, reproduite dans CATIAV5.

For the complete season, we

needed 5 official cars and about ten

for the tests. The quality of the

manufacturing must be as good as possible, that is why we used the Denford machine tool.

Pour une saison complète, nous avons besoin de 5 châssis officiels et d’une dizaine d’autres pour effectuer des essais. La qualité de fabrication doit être la meil-leure possible, c’est pour cela que nous utilisons le cen-tre d’usinage DENFORD.

Once the machining was finished, we

did the finishing coat on the car body, first : we rubbed down lightly.

Une fois l’usinage fini, il faut appliquer sur la carrosserie la peinture. En premier : nous effectuons un léger pon-çage.

Then, we painted the body and applied

our sponsors’ logos on the car body.

Ensuite la voiture est peinte puis il ne reste plus qu’à appli-quer les logos des sponsors.


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Drivers’ performance

Drivers’ test results

Michael : 0.098

Thomas C.: 1.114

Hadrien : 0.977

Thomas p.: 0.130

prizes received

Best french team in 2007

Engineering prize in 2007

French speed record in 2007

Cars’ performance

official record: 1.143 seconds

Fastest race: 1.112 seconds


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Pitomia has worked with leading

software company dassault sys-

temes. They provided us the CAD

& CAM sofware CAtiaV5. They

also provided us funds to take part in this world championship

final in malaysia.

Pitomia s’est associée avec succès à Dassault Sys-tèmes. Ils nous ont fournit des licences de leur lo-giciel de CFAO CATIAV5. ils nous ont également légué des fonds pour participer à cette finale en Malaisie.

Renault sponsored the

official outfit, booth for the international final and contributed funds for provided the pit.

Renault nous a sponsorisé par le don de tenues pour la finale et à égale-ment participé à la réalisation du stand.

Pitomia has also worked with the

Renault F1 Team, leader in auto-

sport, innovation and perform-

ance. An engineer of the Renault

F1 Team (Mathieu dubois) gave us

some advice to improve the aero-dynamic of our car.

Pitomia a aussi travaillé avec Renault F1 Team, lea-der dans le sport automobile, l’innovation et la per-formance. Un ingénieur de Renault F1 Team (Mathieu Dubois) nous a donné des conseils pour améliorer l’aérodynamisme de notre voiture.

Pitomia was helped by local

sponsors such as the univer-stity of versailles (who provide two engineers students for coaching us)° or our town of rambouillet (who provide us the official racing track and wind tunnel).

Pitomia a été aidé par des sponsors locaux comme l’université qui nous a fournit des étu-diants ingénieurs comme tuteurs ou notre ville de Rambouillet qui nous a fournit la piste offi-cielle et un tunnel de fumée.


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By working like a real f1 team we have discov-

ered the professional world. This fabulous pro-

ject also laught us about the importance of team spirit.

To design the p28, we had to respect the digital

cycle of a product, from a blank sheet, to the first shoot on the official track, like a real f1 team.

We had to work as a team while also taking im-

portant decisions alone.

We were able to meet famous and important

people like our sponsors and visit their office and sites.

C’est en travaillant comme une vrai écurie de f1, que nous avons découvert le monde du travail. Ce projet nous a appris le travail d’équipe. Afin de concevoir la p28, il nous a fallu respecter une logique, le respect de la chaîne numérique, des esquisses, à son premier shoot sur la piste, com-me une écurie de f1 peut le faire. Il nous a fallu travailler en fonction des autres tout en prenant, seul, des décisions importantes. Nous avons pu nous entretenir avec des personnes importantes comme nos sponsors, et grâce à eux nous avons fréquenter leurs bureaux et site de travail.

finally, we would like to thank

F1 in schools which has allo-wed us to take part in this amazing world championship in Malaysia.

For all the people who helped and supported us, Thank You !

Pitomia thanks :

Our sponsors:

Our teachers :

Benoit DRAPE

Joel HUELLOU

Our coaches :

Aymeric ANDRIEUX

Yves JEUNESSE

Course en cours France :

Thierry CHEVROT

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